Energi Panas

Diposting pada

Definisi Panas Bumi

Panas bumi adalah anugerah alam yang merupakan sisa-sisa panas dari hasil reaksi nuklir yang pernah terjadi pada awal mula terbentuknya bumi dan alam semesta ini. Reaksi nuklir yang masih terjadi secara alamiah di alam semesta pada saat ini adalah reaksi fusi nuklir yang terjadi di matahari dan juga di bintang-bintang yang tersebar di jagat raya. Reaksi fusi nuklir alami tersebut menghasilkan panas berorde jutaan derajat Celcius. Permukaan bumi pada mulanya juga memiliki panas yang sangat dahsyat, namun dengan berjalannya waktu (dalam orde milyard tahun) suhu permukaan bumi mulai menurun dan akhirnya tinggal perut bumi saja yang masih panas berupa magma dan inilah yang menjadi sumber energi panas bumi.


Pengertian Energi Panas

pengertian energi panas

Energi panas adalah  energi panas yang terdapat dan terbentuk di dalam kerak bumi.

Energi panas bisa diperoleh dari berbagai macam sumber. Contohnya ialah matahari, api, listrik, panas bumi, serta gesekan pada benda. Panas yang dapat berpindah disebut energi  kalor. Secara alami energi kalor berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang memiliki suhunya yang lebih rendah.


Macam Perpindahan Panas Bumi

Perpindahan panas dapat dilakukan melalui 3 cara yakni konduksi, konveksi, dan radiasi. Berikut adalah contohnya:


  • Perpindahan Panas Secara Konduksi (Hantaran)

Konduksi adalah proses perpindahan energi panas melalui zat perantara tanpa disertai perpindahan zat perantara . Proses Perpindahan panas dengan cara konduksi pada umumnya terjadi pada benda padat berbahan logam.

Contoh Perpindahan Panasa secara Konduksi

  1. Pada saat mengaduk teh panas, maka sendok aluminium yang digunakan untuk mengaduk juga ikut terasa panas. Hal inilah menunjukkan bahwa panas berpindah dari air teh yang panas ke ujung sendok aluminium yang dipegang.
  2. Pada saat memanaskan batang besi di atas api yang sedang menyala. Jika salah satu ujung besi dipanaskan, kemudian ujung pada bagian lain dipegang, maka semakin lama semakin panas ujung yang dipegang semakin panas. Hal ini menunjukkan bahwa Panas berpindah dari ujung besi yang sedang dipanaskan ke ujung besi yang dipegang.
  3. Pada Saat memasak air menyebabkan panas berpindah dari api kompor menuju panci dan menyebabkan air mendidih. Dari contoh diatas disimpulkan bahwa besi dan aluminium adalah penghantar panas yang baik.

Peristiwa konduksi sangat  berkaitan dengan daya hantar panas pada suatu zat. Daya hantar panas suatu zat merupakan kemampuan zat untuk menghantarkan panas .Artinya suatu zat yang daya hantar panasnya tinggi lebih cepat menghantarkan panas. Beberapa zat atau benda berdasarkan daya hantar panas, terdiri dari 3 macam yaitu :

  1. Konduktor,merupakan penghantar panas dengan baik. Contohnya adalah semua jenis logam dan aluminium.
  2. Isolator, merupakan penghantar panas yang buruk. Isolator disebut juga penghambat karena dapat meredam panas. Contohnya ialah plastik, karet, kayu, gabus, dan kain.
  3. Semikonduktor, merupakan zat yang bersifat setengah konduktor dan setengah isolator, contohnya ialah gelas dan ebonit
Baca Juga :  Fungsi Komnas Ham

  • Perpindahan Panas secara Konveksi (Aliran)

Konveksi adalah proses perpindahan energi panas yang disertai dengan perpindahan zat perantaranya. Konveksi agak mirip dengan konduksi. Bedanya dengan konduksi adalah perpindahan energi panas tanpa disertai zat perantara sedangkan konveksi merupakan perpindahan energi yang di disertai zat perantara.

Contoh Perpindahan Panas secara Konveksi

  1. Saat memasak air, maka air bagian bawah akan duluan lebih panas, saat air bagian bawah panas maka akan bergerak ke atas,hal tersebut dikarenakan terjadinya perubahan masa jenis air. Sedangkan air yang diatas akan bergerak kebawah begitu seterusnya hingga seluruha air memiliki suhu yang sama.
  2. Munculnya angin darat dan angin laut. Pada malam hari angin di daratan lebih cepat dingin daripada angin di laut. Dikarenakan udara panas di atas laut bergerak naik dan tempatnya digantikan oleh udara yang lebih dingin dari daratan, sehingga terjadinya angin darat yang bertiup dari daratan ke lautan.

Sedangkan pada waktu siang , Di daratan suhunya lebih cepat panas. Dikarenakan udara di atas daratan akan bergerak naik dan udara yang lebih dingin yang berada di atas laut bergerak ke daratan karena tekanan udara di atas permukaan laut lebih besar daripada tekanan angin di  daratan. Hal tersebut mengakibatkan terjadinya angin laut yang bertiup dari permukaan laut ke daratan.


  • Perpindahan Panas secara Radiasi (Pancaran)

Radiasai merupakan perpindahan energi panas tanpa adanya zat perantara. Perpindahan panas secara radiasi tidak membutuhkan zat perantara.

Contoh Perpindahan Panas secara Radiasi

  1. Matahari memancarkan panasnya ke bumi yang langsung bisa kita rasakan panasnya.
  2. Dalam kehidupan kita sehari-hari, saat menyalakan api unggun, berada dekat pada tungku perapian, maka kita yang berada di dekat nyala api tersebut akan merasakan hangatnya energi panas.

Jumlah radiasi panas yang diserap ataupun dipancarkan oleh suatu benda tergantung pada warna benda. Benda-benda berwarna gelap merupakan penyerap sekaligus pemancar panas yang baik, sementara itu benda-benda yang berwarna terang merupakan penyerap dan pemancar panas yang buruk. Itulah sebabnya kita tidak diwajibkan memakai baju berwarna hitam di siang hari, dikarenakan  baju berwarna hitam akan membuat kita semakin terasa kepanasan.


Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Pembangkit listrik tenaga panas bumi adalah suatu teknologi yang digunakan untuk memanfaatkan tenaga panas bumi menjadi tenaga listrik. Menurut salah satu teori, pada prinsipnya bumi merupakan pecahan yang terlempar dari matahari, karena itu bumi masih memiliki inti yang panas sekali dan meleleh. Bumi juga mengandung banyak bahan radioaktif seperti uranium -23x, uranium 2s51 dan thorium –r3r. Sebagaimana halnya dalam inti sebuah reaktor nuklir, kegiatan bahan-bahan radioaktif ini membangkitkan jumlah panas yang tinggi yang berusaha untuk keluar dan mencapai permukaan bumi. Semua energi panas bumi ini sering tampak dipermukaan bumi dalam bentuk semburan air panas, uap panas, dan sumber air belerang.


Prinsip Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi

Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga panas bumi adalah sebagai berikut: air panas ang berasal dari sumur akan disalurkan ke separator, oleh separator air dengan uap dipisah, kemudian uap akan digunakan untuk menggerakkan turbin. Ada dua sistem dalam pembangkit ini yaitu:

  1. Simple flash (kilas nyala tunggal)
  2. Double flash (kilas nyala ganda)
Baca Juga :  Contoh hewan vetebrata

Dapat dikemukakan bahwa sistem double flash adalah 15-20% lebih produktif dengan sumur yang sama dibanding dengan simple flash. Uap yang keluar dari sumur sering mengandung berbagai unsur kimia yang terlarut dalam bahan-bahan padat sehingga uap itu tidak begitu murni, zat-zat pengotor antara lain Fe, Cl, SiO2, H2S, dan NH4. pengotor ini akan mengurangi efisiensi PLTP, merusak sudu-sudu turbin dan mencemari lingkungan.


Konsep Energi Panas Bumi

Energi panas bumi dihasilkan dari batuan panas yang terbentuk beberapa kilometer di bawah permukaan bumi yang memanaskan air di sekitarnya sehingga akan menghasilkan sumber uap panas atau geiser (Gambar 1.1).

Sumber uap panas ini di bor. Uap panas yang keluar dari pengeboran setelah disaring, digunakan untuk menggerakkan generator sehingga menghasilkan energi listrik.

Agar uap panas selalu keluar dengan kecepatan tetap, air dingin harus dipompakan untuk mendesak uap panas. Semburan uap panas dengan kecepatan tertentu akan menggerakkan turbin yang dihubungkan ke genertaor sehingga generator menghasilkan energi listrik.


Macam Jenis Energi Panas Bumi

Energi panas bumi yang ada di Indonesia pada saat ini dapat dikelompokkan menjadi:


  1. Energi Panas Bumi “Uap Basah”

Pemanfaatan energi panas bumi yang ideal adalah bila panas bumi yang keluar dari perut bumi berupa uap kering, sehingga dapat digunakan langsung untuk menggerakkan turbin generator listrik. Namun uap kering yang demikian ini jarang ditemukan termasuk di Indonesia dan pada umumnya uap yang keluar berupa uap basah yang mengandung sejumlah air yang harus dipisahkan terlebih dulu sebelum digunakan untuk menggerakkan turbin.

Uap basah yang keluar dari perut bumi pada mulanya berupa air panas bertekanan tinggi yang pada saat menjelang permukaan bumi terpisah menjadi kira-kira 20 % uap dan 80 % air. Atas dasar ini maka untuk dapat memanfaatkan jenis uap basah ini diperlukan separator untuk memisahkan antara uap dan air. Uap yang telah dipisahkan dari air diteruskan ke turbin untuk menggerakkan generator listrik, sedangkan airnya disuntikkan kembali ke dalam bumi untuk menjaga keseimbangan air dalam tanah. Skema pembangkitan tenaga listrik atas dasar pemanfaatan energi panas bumi “uap basah” dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Pembangkitan tenaga listrik dari energi panas bumi “uap basah”.

uap basah

  1. Energi Panas Bumi “Air Panas”

Air panas yang keluar dari perut bumi pada umumnya berupa air asin panas yang disebut “brine” dan mengandung banyak mineral. Karena banyaknya kandungan mineral ini, maka air panas tidak dapat digunakan langsung sebab dapat menimbulkan penyumbatan pada pipa-pipa sistim pembangkit tenaga listrik. Untuk dapat memanfaatkan energi panas bumi jenis ini, digunakan sistem biner (dua buah sistem utama) yaitu wadah air panas sebagai sistem primemya dan sistem sekundernya berupa alat penukar panas (heat exchanger) yang akan menghasilkan uap untuk menggerakkan turbin.

Energi panas bumi “uap panas” bersifat korosif, sehingga biaya awal pemanfaatannya lebih besar dibandingkan dengan energi panas bumi jenis lainnya. Skema pembangkitan tenaga listrik panas bumi “air panas” sistem biner dapat dilihat pada Gambar 2.

Baca Juga :  Kebijakan Tanam Paksa

Skema pembangkitan tenaga listrik energi panas bumi “air panas”

air panas

  1. Energi Panas Bumi “Batuan Panas”

Energi panas bumi jenis ini berupa batuan panas yang ada dalam perut bumi akibat berkontak dengan sumber panas bumi (magma). Energi panas bumi ini harus diambil sendiri dengan cara menyuntikkan air ke dalam batuan panas dan dibiarkan menjadi uap panas, kemudian diusahakan untuk dapat diambil kembali sebagai uap panas untuk menggerakkan turbin. Sumber batuan panas pada umumnya terletak jauh di dalam perut bumi, sehingga untuk memanfaatkannya perlu teknik pengeboran khusus yang memerlukan biaya cukup tinggi.


Sumber Energi Panas Bumi

Energi panas-bumi (geothermal energy) adalah energi panas yang berasal dari kedalaman bumi yang berada di bawah daratan antara 32-40 km dan di bawah lautan antara 10-13 km.

Panas geotermal ini dijumpai dalam 3 kondisi alamiah:

  1. Steam (uap),
  2. Hot water (air panas), dan
  3. Dry rock (batuan panas).

Adapun sumber panas-bumi dikelompokkan menjadi 3 macam, yaitu: hydrothermal, geopressured, dan petrothermal. Sistem hydrothermal terdiri dari 2 macam yaitu vapor -dominated system dan liquid-dominated system.


Manfaat Energi Panas Bumi

Sebagian besar energi panas-bumi yang diperoleh dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik. Lebih dari 200 lokasi panas-bumi terletak di daerah terpencil seperti Nusa Tenggara dan Maluku berpeluang untuk pengembangan listrik pedesaan. Pengembangan sumber panas-bumi skala kecil (<10 MW) dimanfaatkan untuk listrik pedesaan disamping untuk keperluan pertanian/perkebunan dan industri kecil.

Direktorat Perencanaan PT. PLN memproyeksikan kebutuhan energi listrik pada tahun 1998/1999 sebesar 17.247 MW dan pada tahun 2003/2004 sebesar 27.284 MW.

Soegianto menggambarkan kebutuhan sumber energi pada tahun 1998/1999 untuk pembangkitan tenaga listrik dari kelima jenis sumber energi (migas & batubara, tenaga-air, panas-bumi) sebesar 664,8 SBM atau sebesar 1130,16 MW dengan perincian 51% BBM, 24% gas, 18% batubara, 5% tenaga air, dan 2 % panas bumi (12 SBM=20,4 MW). Sedangkan pemasokan masing-masing energi untuk pembangkitan listrik berjumlah 242,2 SBM atau sebesar 411,74 MW, dengan perincian: 31% BBM, 22% gas, 28 % batubara, 14 % tenaga air, dan 5 % panas bumi. Apabila ditinjau partisipasi masing-masing jenis sumber energi tersebut, panas bumi dan tenaga air dapat memenuhi total kebutuhan yang direncanakan untuk jenis energi tersebut. Dalam hal ini ada peluang penggantian kebutuhan energi fosil dengan energi panas bumi maupun energi terbarukan lainnya.

Seperti diketahui, energi panas bumi memiliki beberapa manfaat lainnya dibandingkan sumber energi terbarukan yang lain, diantaranya:

  1. hemat ruang dan pengaruh dampak visual yang minimal,
  2. mampu berproduksi secara terus menerus selama 24 jam, sehingga tidak membutuhkan tempat penyimpanan energi (energy storage), serta
  3. tingkat ketersediaan (availability) yang sangat tinggi yaitu diatas 95%.

demikianlah artikel daru dunia.pendidikan.co.id mengenai Energi Panas : Definisi, Pengertian, Macam, Konsep, Jenis, Surmber, Manfaat, Pembangkit Tenaga Listrik, Prinsip Kerja, semoga artikel ini menambah wawasan anda semua.